Cuộc khủng hoảng nguồn cung ngày càng trầm trọng đối với ba loại nguyên liệu thô quan trọng — helium, naphtha và các hóa chất liên quan đến PFAS — đang tạo ra những làn sóng chấn động trong ngành bán dẫn toàn cầu, đe dọa làm chệch hướng sản xuất các loại chip tiên tiến nhất thế giới và làm chậm trễ việc đưa vào hoạt động các nhà máy chế tạo mới. Sự gián đoạn này, bắt nguồn từ căng thẳng địa chính trị ở Trung Đông, đánh thẳng vào trọng tâm của quy trình sản xuất chip, với tác động nghiêm trọng nhất dự kiến sẽ rơi vào các tiến trình 3nm và 2nm tiên tiến vốn thiết yếu cho AI và tính toán hiệu năng cao.
"Thị trường đã rơi vào tình trạng thiếu hụt 200.000 tấn hệ mét trước khi chiến tranh bùng nổ," Mark Pacitti, người sáng lập và CEO của Woozle Research có trụ sở tại London, cho biết. "Cuộc khủng hoảng Iran không tạo ra một thị trường mong manh. Nó chỉ đơn giản là tìm thấy một thị trường vốn đã như vậy."
Cốt lõi của vấn đề nằm ở việc hạn chế vận chuyển naphtha, một nguyên liệu hóa dầu được sử dụng để sản xuất photoresist, vật liệu nhạy sáng không thể thiếu để tạo hình trên tấm wafer trong công nghệ quang khắc EUV. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến các nhà cung cấp lớn của Nhật Bản như JSR, Tokyo Ohka Kogyo và Shin-Etsu Chemical, những đơn vị kiểm soát hơn 75% thị trường toàn cầu. Sự thiếu hụt cũng ảnh hưởng đến tính sẵn có của các vật liệu chứa flo (PFAS) được sử dụng trong hàng ngàn linh kiện, từ gioăng phớt, ống dẫn đến chất bôi trơn, tạo ra một cuộc chiến đa mặt trận cho các nhà sản xuất chip và thiết bị.
Sự thắt chặt nguồn cung này có thể dẫn đến sự chậm trễ sản xuất đáng kể và tổn thất doanh thu cho các bên liên quan chính. Các nhà sản xuất chip như TSMC, Samsung và Intel đối mặt với việc giảm hiệu suất (yield) trên các tiến trình tiên tiến có lợi nhuận cao nhất, trong khi các gã khổng lồ thiết bị như ASML và Applied Materials có thể thấy việc giao máy mới bị đình trệ và doanh thu từ dịch vụ hậu mãi có biên lợi nhuận cao bị thu hẹp. Cuộc khủng hoảng đẩy các dự án nhà máy mới, bao gồm nhà máy ở Arizona của TSMC và cơ sở ở Ohio của Intel, vào rủi ro trở thành những "vỏ bọc trống rỗng".
Dịch vụ hậu mãi chịu đòn đầu tiên
Tác động tức thời đang được cảm nhận trong mảng kinh doanh hậu mãi, động lực thúc đẩy doanh thu và lợi nhuận chính của các nhà sản xuất thiết bị. Phân khúc này, bao gồm bảo trì, phụ tùng và dịch vụ, phụ thuộc rất lớn vào nguồn cung ổn định của các linh kiện như gioăng FFKM, ống PFA và chất bôi trơn PFPE — tất cả đều được dẫn xuất từ các nguyên liệu thô khan hiếm.
Đối với các công ty thiết bị lớn, dịch vụ hậu mãi có thể chiếm một phần đáng kể trong hoạt động kinh doanh của họ. Nếu nguồn cung các linh kiện được chứng nhận này bị gián đoạn, khả năng bảo trì thiết bị hiện có tại các cơ sở của khách hàng sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến thời gian hoạt động của nhà máy thấp hơn và có khả năng kích hoạt các điều khoản phạt trong hợp đồng dịch vụ. Điều này đe dọa trực tiếp đến nguồn thu nhập ổn định và có biên lợi nhuận cao cho các công ty như Lam Research và Tokyo Electron.
Sản xuất thiết bị mới đình trệ
Cuộc khủng hoảng mở rộng ra ngoài phạm vi bảo trì đến việc sản xuất các thiết bị sản xuất bán dẫn mới. Một hệ thống quang khắc EUV duy nhất của ASML, cực kỳ quan trọng cho việc sản xuất chip tiên tiến, sử dụng hàng ngàn gioăng flo và hàng trăm mét ống PFA. Sự thiếu hụt các bộ phận có vẻ nhỏ bé này có thể khiến toàn bộ dây chuyền lắp ráp trị giá hàng triệu đô la bị dừng lại.
Nút thắt cổ chai này đe dọa làm chậm trễ việc giao thiết bị mới cho các nhà sản xuất chip như TSMC, Samsung và Intel, những đơn vị đang trong quá trình mở rộng công suất mạnh mẽ cho các tiến trình 3nm, 2nm và thấp hơn. Những sự chậm trễ này có thể trì hoãn việc ra mắt toàn bộ các trung tâm sản xuất, làm gián đoạn lộ trình sản phẩm cho những khách hàng lớn nhất của họ, bao gồm Apple, Nvidia và AMD.
Thiệt hại ẩn tàng từ việc giảm hiệu suất
Đối với các nhà sản xuất chip, dấu hiệu rắc rối đầu tiên là sự sụt giảm hiệu suất sản xuất — tỷ lệ phần trăm chip có thể sử dụng được trên mỗi tấm wafer. Các quy trình khắc khô phụ thuộc rất lớn vào nguồn cung helium ổn định, và bất kỳ sự sụt giảm nào về chất lượng hoặc tính sẵn có đều gây hại không tương xứng cho các tiến trình tiên tiến nhất nơi các mức dung sai là chặt chẽ nhất.
Một sự sụt giảm hiệu suất chỉ vài điểm phần trăm trên dây chuyền 3nm tại TSMC có thể làm giảm đáng kể nguồn cung GPU cho Nvidia, chip AI ASIC cho Broadcom và bộ vi xử lý di động cho Apple. "Thiệt hại vô hình" này không làm đóng cửa nhà máy, nhưng nó âm thầm bào mòn năng suất sản xuất và khả năng sinh lời, với những tác động cuối cùng lan rộng ra thị trường điện tử tiêu dùng và trung tâm dữ liệu.
Chip ô tô đối mặt với mối đe dọa đặc thù
Trong khi các tiến trình tiên tiến nhất bị phơi nhiễm nhiều nhất, lĩnh vực bán dẫn ô tô đối mặt với một rủi ro đặc thù và nghiêm trọng. Ô tô và xe tải sử dụng một loạt các loại chip, từ các tiến trình 28nm cũ đến các SoC 16nm tiên tiến hơn cho lái xe tự động. Sự phơi nhiễm rộng rãi này có nghĩa là ngành công nghiệp ô tô bị ảnh hưởng bởi cả sự phụ thuộc vào helium của các tiến trình tiên tiến và sự thiếu hụt vật liệu PFAS/naphtha ảnh hưởng đến các tiến trình cũ.
Hơn nữa, các loại chip dùng cho ô tô phải đáp ứng các tiêu chuẩn độ tin cậy AEC-Q100 nghiêm ngặt, bao gồm một quá trình chứng nhận lâu dài và tốn kém cho mọi linh kiện. Việc thay thế một gioăng hay ống dẫn bằng một giải pháp thay thế chưa được chứng nhận là không khả thi, nghĩa là sự gián đoạn nguồn cung tương đương với việc dừng sản xuất hoàn toàn. Điều này có thể gây ra sự lặp lại của cuộc khủng hoảng sản xuất ô tô giai đoạn 2020-2022, tác động đến các nhà sản xuất xe hơi tại Nhật Bản, Mỹ và Đức.
Bài viết này chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và không cấu thành lời khuyên đầu tư.
